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調度集中系統網絡結構和管理廣州鐵路職業技術學院目錄

一、系統網絡概述二、系統廣域網

三、中心局域網四、車站局域網五、網絡管理Page3廣州鐵路職業技術學院系統網絡概述組網原則采用TCP/IP協議IP地址由鐵路總公司業務主管部門統一分配采用TCP/IP協議與GSM-R、RBC、TSRS、TDMS等系統接口，須在CTC系統一側安裝網閘組網原則應采用光纖通過RS-232、RS-422、RS-485等串行接口與計算機聯鎖、列控中心設備相連；采用帶光電隔離的RS-232、RS-422、RS-485等串行接口與無線車次號校核、調度命令無線系統、無線調車、集中監測等系統設備相連網絡構成01FZ—CTC網絡包括鐵路總公司TDCS/CTC中心局域網、路局中心局域網、車站局域網及廣域網。其中，廣域網由鐵總中心與路局中心、路局調度中心與車站之間及車站與車站間的廣域網、控制中心與控制中心間的廣域網構成。網絡構成02路由器、交換機、終端設備以太網適配器等關鍵網絡設備或部件均采用冗余配置，且應選用高可靠的網絡硬件設備或部件，以提高系統網絡的可靠性網絡構成0304系統廣域網結構應采用冗余路由方式，包括傳輸通道的冗余和拓撲結構的冗余CTC系統網絡結構如圖4-1所示CTC的網絡結構Page10廣州鐵路職業技術學院系統廣域網系統廣域網結構系統廣域網組成01020304調度中心與車站間鐵總與路局間車站與車站間調度中心與調度中心間系統廣域網結構組成系統廣域網由路由器、協議轉換器等網絡通信設備和傳輸通道構成傳輸通道采用迂回、環狀、冗余等方式，并盡可能采用具有自愈功能的雙環形結構，以提高系統的可靠性。系統廣域網結構如圖4-2所示，車站間廣域網采用環形通道時，每5至10個車站應有一條通道返回調度中心。調度中心到車站的雙廣域網和車站間的雙廣域網最好采用不同的傳輸通道。車站間廣域網、中心間廣域網宜分別設立路由器。系統廣域網結構系統廣域網結構01系統廣域網的雙通道應分別接入互為冗余的兩臺路由器，采用環形通道時，同一環的首尾兩條通道應分別接入調度中心互為冗余的兩臺路由器。02與TDCS網絡結構不同的是每個車站都有兩套網絡設備，并且每兩個車站間都是采用兩條通道相連，每個車站的兩臺路由器與其兩臺交換機交叉相連，這樣做無形中更增加了冗余路徑的數量。系統廣域網結構系統廣域網組網方案組網方案新建客運專線和高速線應采用方案1，其他情況的優選順序為方案2、方案3，也可根據實際情況混合使用上述方案。不同物理路徑單獨光纖的獨立專網組網方案方案一不同物理路徑，采用不同傳輸系統的2M通道方案二相同物理路徑，采用不同傳輸系統的2M通道方案三系統廣域網組網方案廣域網通道接入方式廣域網通道接入方式以太網（FE）E1(2M通信標準)/G.703(協議)系統廣域網組網方案采用E1/G.703接入方式的組網方案321采用2M專用通道，通過協議轉換器接入路由器，CTC中心配置三層核心交換機和核心路由器CTC車站配置二層交換機和車站接入路由器車站和中心通過2M通道構成廣域網系統廣域網組網方案車站組網方式一般采用環形網絡結構鐵路總公司對鐵路局或鐵路局CTC中心對TSRS、RBC等其他系統組網等特殊情況，可采用星型網絡結構路由器路由器正面是廠家的商標（Cisco）和機器標號，左側有三個指示燈，電源指示燈、RPS（遠程電源供應）指示燈、Activity指示燈。如右圖所示路由器背面包括電源（Power）開關(ON/OFFSwitch)、廣域網接口WANPort0(Serial0、Serial1)、WANPort1(Serial0、Serial1)、局域網接口LANPort（FastEthernet0/0、FastEthernet0/1）、控制口(Console)、遠程聯機控制口（AUX）思科路由器WIC-1TWIC-2TWIC-1TWIC-2TCAB-V.35FCCAB-V.35FCRAD協議轉換器V.35/G.703以RIC-E1設備為例，從后視圖看，它有一個220V的電源接口，用于提供設備所需電源，一個34芯孔式V.35接口，通過專用的V.35線纜與路由器的廣域網口連接，兩個分別標有TXD和RXD的BNC插頭。用于與鐵通2M光設備進行連接。協議轉換器的前面板上有5個工作狀態指示燈。協議轉換器面板指示燈含義指示燈名稱著燈顏色含義PWR綠燈設備加電正常TxD黃燈正向G.703口發送數據RxD黃燈正從G.703口接收數據LOS紅燈接收不到此G.703口上的數據，此時光纜通道有問題TST紅燈本側環路已激活（內部跳線）光通道的接收數據線與后面板上的TX相接；發送數據線與后面板上的RX相接RAD協議轉換器V.35/G.703DDF架2M通道2M通道連接示意圖車站子系統-與通信維護管理分界環形組網結構星型組網結構采用星型組網結構時，車站A路由器直接連CTC中心A路由器，車站B路由器直接連CTC中心B路由器。如圖4-4所示。星型組網結構局域網與廣域網之間的連接一當通信機械室至信號機械室布線距離小于150m時，在通信機械室至信號機械室之間采用同軸電纜連接。局域網與廣域網之間的連接一局域網與廣域網之間的連接二在通信機械室至信號機械室之間采用光纜連接。在兩個通信站之間采用光纖通信，在CTC網絡中一對E1通道（帶寬為2Mbps），通過光電轉換模塊將光信號轉換為電信號，一般一條E1通道采用一對光芯（即一收一發）接入一臺PDH設備中（一般采用G.703協議），采用光纜接入到另一端的PDH設備中，再由這臺PDH（光電轉換器）轉換為V.35協議接入路由器。局域網與廣域網之間的連接二局域網與廣域網之間的連接二光端機局域網與廣域網之間的連接二這種方法造價高，但可以解決由于通信和信號不共地而引起的通信誤碼率高的問題由于光傳輸距離非常遠，所以這種連接方式不受通信機械室至信號機械室布線距離的限制局域網與廣域網之間的連接三當通信機械室至信號機械室布線距離大于150m且小于5000m時，在通信機械室至信號機械室之間采用實回線連接。因超過了G.703的傳輸距離限制，需增加一對HDSL（高速基帶MODEM）來延伸傳輸距離。局域網與廣域網之間的連接三HDSL局域網與廣域網之間的連接三系統廣域網組網方案采用以太網（FE）接入方式的組網方案01目前新建高速鐵路CTC系統越來越多的采用傳輸系統提供的以太網接入通道，以構造CTC系統網絡的方案。將CTC系統原有的接入路由器和協議轉換器去除，將車站的二層交換機替換為三層交換機。02減少設備數量，減少傳輸節點，降低故障可能性03預留端口，靈活配置網絡04顯著增加帶寬系統廣域網組網方案采用以太網（FE）接入方式的組網方案系統廣域網組網方案系統廣域網組網方案環型以太網組網結構適用于車站基層網，具備迂回通道01車站A環的首尾兩個車站接入客專CTC中心的接入交換機A上，車站B環的首尾兩個車站接入客專CTC中心的接入交換機B上02其中A網以太網通道和B網以太網通道在物理上必須獨立，每個環網的車站個數以5-10個為宜。如圖4-8所示。03系統廣域網組網方案系統廣域網組網方案環型以太網組網結構主要特點客專CTC中心原基層網接入路由器替換成三層接入交換機，取消原有的協議轉換器，網絡結構不變車站原二層交換機替換成三層交換機，取消原有的協議轉換器和路由器，網絡結構不變網絡結構相對簡單，回CTC中心通道大為減少。環內任一通道中斷，不會造成影響與星型網不同的是環內車站之間的通信不一定需要通過CTC中心接入交換機進行轉發，可通過每個車站的三層交換機進行信息轉發，減少CTC中心的數據流量。環內車站和環外車站通信則必須通過CTC中心交換機進行轉發系統廣域網組網方案系統廣域網組網方案混合型以太網組網結構主要特點適用于樞紐地區或者部分支線接入車站的情況。將車站分為兩種類型，主站和從站。從站通過主站接入廣域網混合型以太網組網結構主要特點這種方案組網方式比較復雜，但同時具備了星型組網和環型組網的優點，更加適合實際情況局域網與廣域網之間的連接一采用以太網（FE）接入方式的組網方案中，局域網與廣域網設備接口方式主要有兩種CTC系統設備和通信設備之間直接采用FE（e）電接口連接當CTC系統設備和通信設備之間為室內布線且布線距離小于100m時，采用FE（e）電接口連接。如圖4-10所示局域網與廣域網之間的連接一局域網與廣域網之間的連接二當CTC系統設備和通信設備之間為室外布線或室內布線距離大于100m時，采用工作在1310nm窗口的單模光纖，以FE（o）光接口連接。當傳輸設備支持光口直連時，傳輸設備直接通過FE(o)和CTC系統的交換機（需帶光口）連接。如圖4-11所示。局域網與廣域網之間的連接二局域網與廣域網之間的連接二當傳輸設備不支持光口直連時，需增設可納入傳輸系統統一網管的光電接口轉換設備，進行光電轉換后和CTC設備之間通過FE(o)接口連接。如圖4-12所示局域網與廣域網之間的連接二光纖交換機局域網與廣域網之間的連接二局域網與廣域網之間的連接二光纖收發器Page56廣州鐵路職業技術學院中心局域網調度中心局域網01調度中心局域網由調度中心交換機、網絡線、光纖、光收發器和網絡終端設備的以太網適配器等構成02機房和調度大廳樓層不同，交換機之間采用光纖相連03調度中心采用高速、可靠的快速交換以太局域網，選用高性能交換機實現調度所局域網及各設備間的互聯，調度中心局域網支持TCP/IP、DECnet（小型機）、SNA（IBM）等多種協議。中心局域網一般采用萬兆自適應以太網，根據規模也可采用千兆以太網。各設備獨享100/1000Mbps帶寬調度中心局域網調度中心局域網調度中心局域網0102為了保證網絡工作的可靠性，中心局域網要采用雙套局域網冗余熱備機制。路局調度中心的所有服務器和工作站都配有2塊網卡，分別連接到調度中心的2臺交換機上，組成2個局域網中心局域網的路由器、交換機、防火墻相互之間交叉連接，具有很高的可靠性，當其中一個出現單點故障或非相同設備的多點故障時，不影響系統的正常運行調度中心局域網0304客專CTC中心的核心交換機采用帶光接口的三層交換機，其他點采用帶光接口的二層交換機同時為了減少核心交換機中廣播信息的傳播，在核心交換機上可以劃分多個VLAN區域，每個區域相對獨立，如需相互通信必須通過路由實現，可以實現區域之間的隔離，保證網絡安全。如圖4-14所示調度中心局域網調度中心局域網高鐵CTC系統與既有線CTC系統相比，核心網結構基本一致，變化較大的是高速鐵路CTC系統新增了許多對外接口服務器例如：TSR接口服務器、RBC接口服務器等為保證高鐵CTC的網絡獨立、安全，需要在對外接口服務器上另外增設網卡和對方通信，同時還要增加網閘等安全設備進行隔離。如圖4-15調度中心局域網調度中心局域網由中心交換機進行局域網的通信，如果中心要將數據包發送至車站，數據包便會從交換機出來，先通過防火墻，再通過路由器傳輸到車站廣域網上，再通過車站廣域網經車站路由器、車站交換機傳輸到具體車站的相應設備調度中心局域網Page67廣州鐵路職業技術學院車站局域網車站局域網車站局域網由車站交換機、網絡線和網絡終端設備的以太網適配器等構成，采用雙套局域網冗余熱備機制每個車站均采用2臺獨立的交換機組成雙局域網，完成車站終端設備各節點的網絡互聯，形成雙套共享以太網連接的網絡結構車站局域網0102各設備與交換機之間的網絡介質，采用高可靠的六類或超五類雙絞線，提高了網絡的可靠性和抗干擾能力各設備的兩個網卡分別連接至雙交換機，任一車站設備的1個網卡故障時，都不會影響系統的正常工作，2套網絡之間為無縫切換方式車站局域網每個路由器都以兩個以太網口與兩臺交換機交叉相連，每臺路由器再通過E1鏈路（2.048Mbps通信鏈路）與相鄰的車站相連車站設備如要訪問外部網絡通過交換機將數據包傳送到路由器，再由路由器通過通信設備傳出。如果有從外部送來的數據包，那么方向正好相反同時兩臺路由器的兩個局域網口之間通過HSRP（熱備份路由器協議）互為兩個網段熱備網關。車站局域網信息通過外界光纜的雙通道，經過4個轉換器轉換后，經2個路由器分別到達2個交換機，再經過交換機到達最終的車站設備如下圖所示，站間通道以2M環形鏈路為例，車站網絡設備由4個轉換器、2個路由器及2個交換機組成車站局域網車站局域網Page75廣州鐵路職業技術學院網絡管理網絡管理體系結構核心層區域層接入層鐵路總公司鐵路局沿線各站網絡管理體系結構鐵路總公司TDCS/CTC中心網管網絡系統客運專線CTC中心二級網管網絡管理體系結構網絡管理模式-管理范圍鐵路總公司網管中心主要管理鐵路總公司中心網絡設備和鐵路總公司中心與各鐵路局之間的廣域網設備路局網管中心主要管理本路局CTC中心網絡設備、與鐵路總公司中心之間的廣域網設備、與本路局車站之間的廣域網設備、車站局域網內的網絡設備CTC車站網管主要管理車站局域網的網絡設備網絡管理功能發現網絡節點，自動生成網絡拓撲結構圖檢測網絡環境中的異常操作和現象

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